Искусственный интеллект за школьной партой

Искусственный интеллект активно внедряется во многих сферах, в том числе и в образовании. Ожидается, что применение технологий ИИ в ближайшем будущем станет основным фактором эволюции всей образовательной системы. Уже сегодня искусственный интеллект может во многом помочь ученикам и учителям.

Так «Росэлектроника» недавно представила разработку, которая с помощью искусственного интеллекта распознает эмоциональное состояние учащихся, оценивает качество усвоения материала и помогает преподавателю оперативно реагировать на ситуацию.

Зачем искусственному интеллекту эмоции

Наверняка каждый имеет хоть какое-то представление, что такое искусственный интеллект. ИИ или AI (англ. Artificial Intelligence) давно «шагнул» из фантастических книг и фильмов в нашу реальность. Согласно исследованиям, примерно в 80% используемых нами устройств функции искусственного интеллекта присутствуют в той или иной форме.

За последнее десятилетие ИИ довольно хорошо преуспел в подражании человеческому интеллекту: рассуждает, обучается, решает проблемы. Следующая ступень развития искусственного интеллекта – это прямое общение с человеком. Чтобы такой непринужденный разговор человека и машины состоялся, искусственный интеллект должен стать эмоциональным – машине необходимо научиться распознавать и понимать эмоции и реагировать на них подобно человеку.

Серьезно об умении ИИ работать с эмоциями заговорили в «нулевых». Как обычно в этой сфере, первые решения зародились в игровой индустрии. К примеру, в 2015 году Microsoft разработал приложение, которое угадывало настроение человека по фотографии. Программа анализировала эмоциональное состояние человека по микроэкспрессиям – тончайшим изменениям в мимике лица. За пару десятков лет возможности искусственного интеллекта сильно шагнули вперед. Сегодня эмоциональный ИИ способен улавливать все вербальные и невербальные сигналы, «считывая» мимику, голос, жестикуляцию.

В той же игровой индустрии такая эмоциональная обратная связь с игроком позволяет даже модифицировать сюжет игры, исходя из его настроений. Например, сложность игры настраивается под уровень стресса игрока. Существуют даже игры, в которых протокол распознавания выражения лиц анимирует лица персонажей, «считывая» эмоции игроков.

Однако область применения эмоционального ИИ куда шире, чем индустрия игр. Один из ярких примеров – нейромаркетинг. Это как в известном фантастическом фильме («Особое мнение»), когда реклама подстраивается под эмоциональную реакцию человека. Данная технология пока у истоков развития, но прототипы уже тестируются. Так что вполне возможно, что в ближайшем будущем подобные системы появятся в торговых центрах по всему миру.

Ну и, пожалуй, одна из самых значимых сфер применения эмоционального ИИ – безопасность. В местах скопления людей вполне полезно определить и выявить того, кто «слишком нервничает» и подозрительно себя ведет. Речь может идти и о безопасности на дорогах. Разработки эмоционального ИИ могут отслеживать психологическое состояние водителя, чтобы как-то положительно повлиять на него – напомнить о необходимости отдохнуть, подсказать правила дорожного движения или просто включить любимую музыку.

Эмоциональный ИИ в образовании

Ожидается, что в скором времени без участия эмоционального искусственного интеллекта невозможно будет представить образование. Уже сегодня алгоритмы успешно привлекаются к обучению. В школах и других образовательных учреждениях «эмоциональные» технологии помогают контролировать психологическое здоровье учащихся, оценивать качество усвоения ими материала, анализировать профессиональные навыки учителей.

Современная потребность в дистанционном обучении только ускорила процесс интеграции подобных технологий. При онлайн формате, наряду со множеством его преимуществ, учащийся лишается главного – живого общения с преподавателем. Во время такого контакта учитель способен понять эмоции своего ученика и учесть это в образовательном процессе. Например, изменить сложность учебного материала. Даже отличнику в плохом настроении сложно справиться с заданием – может помочь легкая задачка для поднятия уверенности. В зависимости от эмоционального состояния конкретного ученика для объяснения материала можно использовать различные мультимедийные компоненты: текст и аудиозаписи, или изображение и видео. В конечном счете даже простые слова поддержки от учителя могут подбодрить и мотивировать.

Отсутствие эмоционального ответа – серьезный недостаток дистанционного обучения, на который и обратили внимание компании, развивающие технологии ИИ. Один из последних отечественных продуктов в данной сфере – интеллектуальное место работы с учебной информацией (ИМРУИ), созданное Рязанским радиозаводом холдинга «Росэлектроника». На днях данную разработку впервые показали в рамках форума «Армия-2022».

Новинка представляет собой оснащенный камерами монитор со специальным программным обеспечением. Интерфейс ИМРУИ удобен и во многом автоматизирован. Например, вход в личный кабинет для учеников и преподавателей возможен с помощью системы распознавания лиц.

Вначале учащийся проходит контрольное тестирование – программа запоминает его внешний вид, считывает данные о психофизической структуре его личности и эмоциональном состоянии. Во время занятий эта информация будет решающей – она поможет программе определять психологическое и эмоциональное состояние ученика, оценивать их влияние на скорость и качество усвоения учебного материала. На основе полученных данных ИМРУИ сформирует преподавателю рекомендации по составлению индивидуальной обучающей траектории для каждого ученика и по доработке учебного материала.